利用k-means算法完成Iris数据集的聚类,并输出聚类结果的正确率和召回率。并写出代码
时间: 2023-09-25 16:06:17 浏览: 245
k-means聚类(使用数据集:iris)
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### 回答1:
基于Iris数据集的K-Means聚类,可以用以下Python代码实现:from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn.metrics import accuracy_score, recall_score
import pandas as pd# 加载Iris数据集
df = pd.read_csv('iris.csv')# 实例化KMeans模型,设置聚类簇数量为3
kmeans = KMeans(n_clusters = 3)# 训练KMeans模型
kmeans.fit(df.iloc[:, :-1])# 计算聚类结果的正确率
accuracy = accuracy_score(df.iloc[:,-1], kmeans.labels_)# 计算聚类结果的召回率
recall = recall_score(df.iloc[:,-1], kmeans.labels_)# 输出结果
print('正确率: {}\n召回率: {}'.format(accuracy, recall))
### 回答2:
Iris数据集是机器学习中常用的数据集之一,由150个样本构成,包含三个不同种类的鸢尾花(Setosa,Versicolor,Virginica),每个样本有四个特征(Sepal Length,Sepal Width,Petal Length,Petal Width)。
利用k-means算法完成Iris数据集的聚类,需要做以下步骤:
1. 加载Iris数据集,将四个特征存储在一个矩阵X中,将样本的真实标签存储在一个向量y中。
2. 对X进行归一化处理,保证特征具有相同的数值范围。
3. 选择合适的k值,即聚类的个数。
4. 使用k-means算法对归一化后的数据进行聚类。
5. 将聚类结果与真实标签进行比较,计算聚类的正确率和召回率。
6. 输出聚类结果的正确率和召回率。
下面是一个简单的Python代码示例:
```python
import numpy as np
from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn import datasets
from sklearn.metrics import accuracy_score, recall_score
# 加载Iris数据集
iris = datasets.load_iris()
X = iris.data # 特征矩阵
y = iris.target # 真实标签
# 归一化处理
X = (X - np.min(X, axis=0)) / (np.max(X, axis=0) - np.min(X, axis=0))
# 选择合适的k值
k = 3
# 使用k-means算法进行聚类
kmeans = KMeans(n_clusters=k, random_state=0)
kmeans.fit(X)
labels = kmeans.labels_
# 计算正确率和召回率
accuracy = accuracy_score(y, labels)
recall = recall_score(y, labels, average='macro')
# 输出结果
print("聚类结果的正确率为:", accuracy)
print("聚类结果的召回率为:", recall)
```
这个代码利用sklearn库中的KMeans类实现了k-means算法,使用Iris数据集进行聚类,并输出了聚类结果的正确率和召回率。其中,正确率表示被正确聚类的样本数占样本总数的比例,召回率表示被正确聚类的样本数占每个类别的样本总数的比例。
### 回答3:
首先,需要导入必要的库和Iris数据集:
```python
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn.metrics import confusion_matrix
iris = load_iris()
```
接下来,将Iris数据集中的特征和标签分别存储在`X`和`y`变量中:
```python
X = iris.data
y = iris.target
```
然后,使用K-means算法进行聚类,指定聚类簇的数量为3(与Iris数据集中的类别数量一致):
```python
kmeans = KMeans(n_clusters=3, random_state=0)
kmeans.fit(X)
```
得到聚类的标签`labels`:
```python
labels = kmeans.labels_
```
接下来,计算聚类结果的正确率和召回率。首先,将聚类结果的标签与真实标签进行对应:
```python
# 构建混淆矩阵
confusion_mat = confusion_matrix(y, labels)
```
然后,根据混淆矩阵计算正确预测的样本数量。`acc`表示正确率。
```python
correct_pred = sum(confusion_mat[i][i] for i in range(len(confusion_mat)))
acc = correct_pred / len(y)
```
接下来,计算召回率。召回率衡量了聚类算法将每个真实类别识别为相应聚类的能力。
```python
recall = (confusion_mat[0][0] + confusion_mat[1][1] + confusion_mat[2][2]) / (sum(confusion_mat[i][j] for i in range(len(confusion_mat))) for j in range(len(confusion_mat)))
```
最后,打印正确率和召回率的结果:
```python
print("正确率:", acc)
print("召回率:", recall)
```
注意:以上代码仅给出了在Iris数据集上使用K-means算法进行聚类并计算正确率和召回率的基本步骤。具体的代码实现可能会有一些细节差异,例如数据预处理、参数调优等。完整的代码可以根据具体的需求和算法库进行实现调整并细化。
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